Question

11．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定實驗進(jìn)行探究．

（1）如圖1所示裝置和藥品進(jìn)行實驗，可觀察到的現(xiàn)象是：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，待裝置冷卻至室溫打開之水夾后看到水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一
（2）小明同學(xué)認(rèn)為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，小麗同學(xué)認(rèn)為不可以，其原因是木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水不會倒流進(jìn)入瓶內(nèi)（3）小芳同學(xué)用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量．結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過集氣瓶的$\frac{1}{5}$．小組的同學(xué)幫她自習(xí)檢查，發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性及操作步驟均無問題．你認(rèn)為造成次現(xiàn)象的原因可能是鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，所以消耗的氣體的體積要大于五分之一
（4）小組的同學(xué)反思上述實驗的探究過程后認(rèn)為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體
（5）小組的同學(xué)還對該實驗進(jìn)行了如圖2的改進(jìn)．[已知試管容積為45mL]
實驗的操作步驟如下：①點燃酒精燈②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞至于10mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認(rèn)為正確的實驗操作順序是③①②④（填序號）．注射器活塞將從10m刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止．

Answer 1

分析 （1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙打開止水夾后燒杯中的水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，可以據(jù)此解答該題；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，可以據(jù)此解答該題；
（3）鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，可以據(jù)此解答；
（4）根據(jù)藥品與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)差來進(jìn)行解答；
（5）對于用注射器改進(jìn)后的儀器其刻度更容易讀取，計算部分要注意被反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分．

解答 解：
（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，打開止水夾后燒杯中的水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水不會倒流進(jìn)入瓶內(nèi)，所以不能用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量；
（3）鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，所以消耗的氣體的體積要大于五分之一，進(jìn)入廣口瓶中水的體積也會超過五分之一；
（4）根據(jù)藥品與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)差可以知道在選擇藥品時要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體；
（5）對應(yīng)用注射器進(jìn)行的實驗改進(jìn)，相對先前的實驗，數(shù)據(jù)更容易獲取，因為注射器有精確的刻度．計算部分要注意反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分，所以消耗氧氣是45的$\frac{1}{5}$，即9mL，所以注射器活塞應(yīng)該向左滑動到“1”．
故答案為：
（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙；水進(jìn)入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水不會倒流進(jìn)入瓶內(nèi)；
（3）鎂條不但可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)，所以消耗的氣體的體積要大于五分之一；
（4）要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體；
（5）③①②④；1．

點評 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論、裝置的評價和改進(jìn)等內(nèi)容的考查．